انقراض های دسته جمعی در تاریخ حیات: اهمیت ماه آرتمیس ناسا و ماموریت های DART دفاع سیاره ای  

تکامل و انقراض گونه های جدید از زمان شروع حیات روی زمین دست به دست هم داده اند. با این حال، حداقل پنج اپیزود از انقراض در مقیاس بزرگ اشکال حیات در 500 میلیون سال گذشته وجود داشته است. در این قسمت ها بیش از سه چهارم گونه های موجود حذف شدند. به اینها انقراض جهانی یا توده انقراض. پنجمین توده انقراض آخرین رویدادی بود که حدود 65 میلیون سال پیش در دوره کرتاسه رخ داد. این به دلیل برخورد سیارک ایجاد شد. شرایط به وجود آمده منجر به حذف دایناسورها از روی زمین شد. در دوره کنونی آنتروپوسن (یعنی دوره بشریت)، گمان می رود که زمین در حال حاضر در یا در آستانه ششم قرار داشته باشد. توده انقراض، به دلیل مسائل زیست محیطی ساخته دست بشر (مانند تغییرات آب و هوایی، آلودگی، جنگل زدایی، گرم شدن زمین و غیره). علاوه بر این، عواملی مانند انواع جنگ/درگیری هسته‌ای، بیولوژیکی یا سایر انواع، بلایای طبیعی محیطی مانند فوران آتشفشانی یا برخورد سیارک نیز پتانسیل ایجاد انقراض دسته جمعی را دارند. در حال گسترش به فضا یکی از راه های مقابله با چالش های وجودی پیش روی بشر است. ناساآرتمیس ماه ماموریت آغازی به سوی اعماق است فضا سکونت انسان توسط استعمار آینده از ماه و مارس. سیاره ای دفاع با انحراف یک سیارک از زمین راهبرد دیگری است که در نظر گرفته شده است. ماموریت دارت ناسا اولین آزمایش انحراف سیارکی است که در ماه آینده سعی خواهد کرد یک سیارک نزدیک به زمین را منحرف کند. 

محیط همیشه در حال تغییر بوده است. این یک اثر دو جانبه بر روی اشکال حیات داشت - در حالی که فشار انتخاب منفی بر روی آنهایی که برای زنده ماندن در آن مناسب نیستند محیط منجر به انقراض آنها شد، از سوی دیگر، بقای اشکال حیاتی را که به اندازه کافی انعطاف پذیر برای انطباق با شرایط جدید بودند، مطلوب کرد. این در نهایت منجر به اوج تکامل گونه های جدید شد. از این رو، انقراض و تکامل اشکال جدید حیات باید دست به دست هم داده باشند، تقریباً یکپارچه از آغاز حیات در زمین.  

با این حال، تاریخ زمین همیشه صاف نبوده است. مواردی از رویدادهای دراماتیک و شدید وجود داشت که تأثیر نامطلوب شدیدی بر اشکال حیات داشت که منجر به انقراض بسیار گسترده گونه‌ها شد. "انقراض جهانی" یا "انقراض دسته جمعی" اصطلاحی است که برای توصیف دوره هایی استفاده می شود که حدود سه چهارم تنوع زیستی موجود در یک بازه زمانی نسبتاً کوتاه از زمان زمین شناسی منقرض شد. در 500 میلیون سال گذشته، حداقل پنج مورد از انقراض دسته جمعی در مقیاس بزرگ وجود داشته است¹.  

جدول: زمین، انقراض دسته جمعی گونه ها و بشریت  

این «پنج بزرگ» انقراض بر اساس تجزیه و تحلیل یک پایگاه داده درباره هزاران فسیل بی مهرگان دریایی توصیف شد.  

در دوره کامبرین (541-485 میلیون سال پیش)، انفجار وحشی گونه های جدید زندگی رخ داد. به دنبال آن اولین انقراض دسته جمعی حیات بر روی زمین که 400 میلیون سال پیش در دوره اردویسین - سیلورین اتفاق افتاد، رخ داد. این شاهد انقراض بیش از 85 درصد از تنوع زیستی دریایی ناشی از تغییرات آب و هوایی به دلیل خنک شدن جهانی اقیانوس های استوایی و به دنبال آن کاهش سطح دریا و از بین رفتن زیستگاه ها در مناطق کم ارتفاع بود. دومین انقراض دسته جمعی 365 میلیون سال پیش در دوره دونین رخ داد که به نظر می رسد به دلیل کاهش غلظت اکسیژن آب در زمانی که سطح دریا بالا بود، ایجاد شده است. فعالیت آتشفشانی در حال حاضر به عنوان عامل ایجاد کننده انقراض دوم در نظر گرفته می شود¹.   

سومین انقراض دسته جمعی یا انقراض پرمین-تریاس حدود 250 میلیون سال پیش در دوره پرمین-تریاس رخ داد. به این مرگ بزرگ نیز می گویند زیرا بیش از 90 درصد از گونه های زمین از بین رفته اند. این امر به دلیل تغییرات شدید آب و هوا به دنبال گرم شدن سریع زمین در نتیجه انتشار گسترده گازهای گلخانه ای به ویژه افزایش شش برابری CO ایجاد شد.₂ در جو^1,2. این همچنین علت چهارمین انقراض دسته جمعی یا انقراض تریاس-ژوراسیک 210 میلیون سال پیش را توضیح می دهد که شاهد حذف بسیاری از حیوانات بزرگ بود که راه را برای شکوفایی دایناسورها باز کردند. به نظر می رسد فوران های عظیم آتشفشانی رویداد مرتبط با این دو انقراض بزرگ باشد.  

جدیدترین انقراض کرتاسه پایانی (یا انقراض کرتاسه-پالئوژن یا پنجمین انقراض دسته جمعی) حدود 65.5 میلیون سال پیش رخ داده است. این یکی از بزرگترین انقراض های دسته جمعی در تاریخ زندگی بود که شاهد نابودی کامل همه دایناسورهای غیر پرنده بود. دایناسورهای پرنده و غیر پرنده هم وجود داشتند. دایناسورهای پرندگان خون گرم بودند در حالی که دایناسورهای غیر پرندگان خونسرد بودند. خزندگان پرنده و دایناسورهای غیر پرنده دچار انقراض کامل شدند در حالی که نوادگان فیلوژنتیک دایناسورهای پرندگان تا امروز زنده مانده اند و پایان ناگهانی عصر دایناسورها را نشان می دهد. آن زمانی بود که تغییرات عظیمی در محیط زیست به دلیل برخورد یک سیارک بزرگ با زمین در Chicxulub، مکزیک و فوران‌های آتشفشانی گسترده که منجر به تغییرات اقلیمی شد و باعث خشک شدن منابع غذایی پشتیبانی می‌شد، رخ می‌داد. برخورد سیارک نه تنها باعث ایجاد امواج شوک، یک پالس حرارتی بزرگ و سونامی شد، بلکه مقدار زیادی گرد و غبار و زباله را نیز در فضا منتشر کرد. جو که مانع از رسیدن نور خورشید به سطح زمین شد و در نتیجه فتوسنتز تقریباً متوقف شد و زمستان طولانی شد. فقدان فتوسنتز به معنای نابودی گیاهان تولید کننده اولیه از جمله فیتوپلانکتون ها و جلبک ها و همچنین گونه های جانوری وابسته است.^1,3. برخورد سیارک عامل اصلی انقراض بود، اما فوران‌های آتشفشانی در آن زمان، از یک سو، با تشدید تاریکی و زمستان با پرتاب دود و غبار در جو به انقراض دسته جمعی کمک کردند. از سوی دیگر، گرمایش ناشی از آتشفشان را نیز القا کرد⁴. در مورد انقراض کامل کل خانواده دایناسورهای غیر پرندگان، مطالعه فیزیولوژی نوادگان دایناسورهای پرندگان نشان می دهد که تولید مثل به دلیل کمبود ویتامین D3 (کلکلسیفرول) در جنین های در حال رشد در تخم ها منجر به مرگ قبل از آن می شود. جوجه کشی⁵.  

در دوره آنتروپوسن کنونی (یعنی دوره بشریت)، برخی از محققان استدلال می کنند که ششمین انقراض دسته جمعی در حال حاضر به دلیل مسائل زیست محیطی ساخته دست بشر مانند تغییرات آب و هوا، آلودگی، جنگل زدایی، گرم شدن زمین و غیره در حال انجام است. در مورد تخمین نرخ‌های انقراض فعلی گونه‌ها، که در محدوده مشابهی با نرخ انقراض گونه‌ها برای انقراض‌های دسته جمعی قبلی قرار دارند.¹. در واقع، نتایج یک مطالعه دیگر تأیید می کند که نرخ فعلی انقراض تنوع زیستی بسیار بالاتر از نرخ انقراض پنج انقراض دسته جمعی قبلی است که از سوابق فسیلی به دست آمده است. ^6,7,8 و به نظر نمی رسد که ابتکارات حفاظتی کمک چندانی نکرده باشد⁸. علاوه بر این، عوامل دست‌ساز دیگری مانند جنگ/فاجعه هسته‌ای نیز وجود دارند که می‌توانند باعث انقراض دسته جمعی شوند. گام‌های جمعی جهانی و تلاش‌های مداوم برای خلع سلاح، کاهش تغییرات آب و هوایی، کاهش انتشار کربن و حفاظت از گونه‌ها، برخی از محققان پیشنهاد می‌کنند که مقیاس شرکت انسانی، کاهش جمعیت انسانی با کاهش بیشتر نرخ تولد و پایان «رشد» کاهش یابد. شیدایی⁹.  

مانند آخرین انقراض پایان کرتاسه، هر فاجعه زیست محیطی آینده ناشی از اثرات احتمالی ناشی از فضا و/یا از فوران های آتشفشانی عظیم نیز ممکن است چالش وجودی جدی برای بشریت ایجاد کند، زیرا در دراز مدت، مانند هر سیاره، زمین در اثر برخوردهای ناشی از آن در معرض خطر قرار خواهد گرفت فضا (و همچنین با فوران های آتشفشانی) که به توقف فتوسنتز به دلیل تاریکی طولانی منجر می شود، بنابراین همه گیاهان تولید کننده اولیه و گونه های جانوری وابسته با نابودی مواجه خواهند شد. 

استعمار عمیق فضا و انحراف سیارک های محدود به زمین از زمین دو پاسخ احتمالی بشر به تهدیدات وجودی ناشی از برخورد فضا. ناسا الهه ماه و شکار ماه ماموریت آغازی به سوی اعماق است فضا سکونت انسان برای ساختن انسان چندسیاره گونه ها. این برنامه نه تنها حضور طولانی مدت انسان را در داخل و اطراف ایجاد می کند ماه بلکه درس هایی در زمینه آمادگی برای مأموریت های انسانی و سکونتگاه ها در مارس. ماموریت آرتمیس یک کمپ پایه در این منطقه خواهد ساخت قمری سطحی که به فضانوردان خانه ای برای زندگی و کار در آن می دهد ماه. این اولین نمونه از زندگی انسان بر روی سطح یک جرم آسمانی دیگر خواهد بود¹⁰. ناسا سیاره ای دفاع ماموریت DART قرار است روشی را برای انحراف یک سیارک از زمین آزمایش کند. هر دوی اینها فضا مأموریت‌ها نوید قابل توجهی را برای کاهش چالش‌های وجودی برای بشر ناشی از تأثیرات ناشی از آن دارند فضا. 

 ***   

DOI: https://doi.org/10.29198/scieu/2208231

***

منابع:  

1. Khlebodarova TM و Likhoshvai VA 2020. علل انقراض جهانی در تاریخ حیات: حقایق و فرضیه ها. Vavilovskii Zhurnal Genet Selektsii. 2020 ژوئیه؛ 24 (4): 407-419. DOI: https://doi.org/10.18699/VJ20.633 | https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7716527/  

2. Wu, Y., Chu, D., Tong, J. et al. افزایش شش برابری pCO2 اتمسفر در طول انقراض دسته جمعی پرمین-تریاس. Nat Commun 12, 2137 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-22298-7  

3. شولت پی. و همکاران 2010. برخورد سیارک Chicxulub و انقراض انبوه در مرز کرتاسه-پالئوژن. علوم پایه. 5 مارس 2010. جلد 327، شماره 5970. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1177265 

4. کیارنزا AA و همکاران 2020. برخورد سیارک، نه آتشفشان، باعث انقراض دایناسورهای کرتاسه پایانی شد. منتشر شده در 29 ژوئن 2020. PNAS. 117 (29) 17084-17093. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2006087117  

5. فریزر، دی (2019). چرا دایناسورها منقرض شدند؟ آیا کمبود کوله کلسیفرول (ویتامین D3) می تواند راه حل باشد؟ مجله علوم تغذیه، 8، E9. DOI: https://doi.org/10.1017/jns.2019.7  

6. بارنوسکی پس از میلاد، و همکاران 2011. آیا ششمین انقراض دسته جمعی زمین در حال حاضر فرا رسیده است؟ طبیعت. 2011؛ ​​471 (7336): 51-57. DOI: https://doi.org/10.1038/nature09678  

7. سبالوس جی. و همکاران 2015. تلفات تسریع شده مدرن ناشی از گونه های انسان: ورود به ششمین انقراض دسته جمعی. علمی Adv. 2015؛ 1 (5): e1400253. DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.1400253  

8. کاوی آر اچ و همکاران 2022. ششمین انقراض دسته جمعی: واقعیت، تخیل یا حدس و گمان؟ بررسی های بیولوژیکی دوره 97، شماره 2 آوریل 2022 صفحات 640-663. اولین انتشار: 10 ژانویه 2022. DOI: https://doi.org/10.1111/brv.12816 

9. Rodolfo D., Gerardo C., and Ehrlich P., 2022. Circling the drain: بحران انقراض و آینده بشریت. انتشار: 27 ژوئن 2022. معاملات فلسفی علوم زیستی انجمن سلطنتی. B3772021037820210378 DOI: http://doi.org/10.1098/rstb.2021.0378 

10. Prasad U.، 2022. ماموریت ماه آرتمیس: به سوی سکونت انسان در اعماق فضا. علمی اروپایی منتشر شده در 11 اوت 2022. موجود در http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/artemis-moon-mission-towards-deep-space-human-habitation/  

***